Добавить в закладки
Задайте вопрос специалисту
У Вас есть вопросы? Мы поможем !
Промышленные печи

Что такое шахтная печь и для чего она применяется?

Современную металлообрабатывающую промышленность невозможно представить без процессов термической обработки металлов.

Для этих операций существует разнообразное промышленное оборудование, одной из разновидностей которого, являются печи шахтного типа. Шахтная печь — это устройство, предназначенное для плавки цветного металла, обжига шихты и термической обработки сталей и сплавов

Для чего нужны печи шахтного типа?

Шахтные печи получили широкое распространение в цветной металлургии, а также в металлообработке.

И их помощью происходит плавка руды и агломерата для получения таких металлов, как никель, свинец, медь и цинк.

В термической обработке металлов все печки подобного типа можно разделить на основные группы, по характеру выполняемых ими задач:

  • Шахтные печи для цементации и нитроцементации;
  • Карбонитрирования;
  • Азотирования;
  • Обработки после процессов ХТО в защитной или воздушной среде.

Подобные печи обладают весьма солидной мощностью. Для оптимального применения таких агрегатов нужно с особой тщательностью проводить расчеты материалов, погружаемых в них.

Размер кусков шихты или расплавляемого металла не должен превышать 6 – 12 сантиметров, а в отдельных, особо мощных печах, допускается применять образцы до 24 сантиметров. Главное, сопоставлять мощность установки с размером закладываемых частей шихты.

к содержанию ↑

Устройство шахтной печи

Большинство типовых агрегатов шахтного типа состоит из четырех основных частей, это:

  • Блок загрузки материала;
  • Блок выгрузки металла;
  • Система дымоудаления (дымоход);
  • Камера термической обработки (рабочее пространство).

Несколько примеров устройств разных типов шахтных печей:

  • В процессе загрузки шихты или металла применяются механизмы конвейерного типа, а также кюбельные и скиповые устройства. Их выбор обусловлен различными моментами, такими, как тип загружаемого материала и условиями, в которых шахтная печь эксплуатируется. Самым универсальным вариантом является механизм скипового типа, в нем используется реверсный ковш и лебедка.
  • Конструкция устройства для выгрузки готовой продукции состоит из нескольких блоков, основной ее частью является промежуточная накопительная емкость, которая, дозировано, подает и герметизирует продуцируемый материал.
  • Система удаления выработанных газов состоит из нескольких патрубков, расположенных сзади шахтной термической установки. У современных моделей эта система довольна сложная, снабжена автоматикой и рядом фильтрующих элементов.
  • Основная камера, в которой происходят процессы сгорания сырья и плавки (либо термической обработки) материала, имеет внешние органы управления. Оператор, обслуживающий подобное устройство, с их помощью задает нужные температурные режимы, согласно технологическим картам.
  • Изнутри шахтная печь обычно футеруется, то есть обкладывается специальными огнеустойчивыми минералами или блоками из кирпичей. Лучшие огнеупорные материалы для шахтных печей – это шамотный кирпич, огнеупорное волокно и корунд.

Многие агрегаты с рабочими температурами до 1000 градусов снабжаются вентиляционными устройствами, устанавливаемыми над подом или в районе крышки печи. Они нужны для активного перемешивания газовой среды внутри термической камеры, а также для равномерного быстрого нагрева обрабатываемых изделий или шихты цветных металлов.

к содержанию ↑

Принцип работы

Подвергаясь постепенной сушке и нагреву, металл или шихта движутся сверху по направлению к низу установки. В свою очередь, разогретые газы, поднимаются снизу вверх, в противоход продукту, который заложен в подобную печку. Более наглядно этот процесс изображен на схеме:

При плавке цветных металлов, внизу печи устанавливается специальная емкость, куда стекает весь расплав, а выработанные агрегатом газы поднимаются наверх.

Проблемы шахтных печей в цветной металлургии состоят в применении особых видов шихты, а также дорогого и труднодоступного кокса. Сейчас такие процессы проводят с использованием газа и антрацитного угля, что значительно снижает себестоимость получения цветных металлов.

В работе шахтных печей для термической обработки сталей существуют свои особенности. В них металл не плавится, а подвергается температурной обработке для улучшения прочностных и антикоррозионных характеристик.

Проходя через стадии нагревания, с последующей обработкой в специальных средах с присутствием определенных газов, металлические поверхности приобретают, требуемые по технологическим условиям, свойства. К примеру, это процессы цементации или азотирования. Для них применяются специальные жаропрочные реторты.

к содержанию ↑

Виды и подвиды

Существует несколько критериев, по которым можно классифицировать шахтные печи. Один из них уже был озвучен – по назначению они подразделяются на печи для цветной металлургии, а также для обработки сталей:

  • закалочные,
  • азотирующие,
  • нормализационные.
Существуют еще лабораторные шахтные печки, аппараты для обжига кирпича и извести, они также нашли свое место и достойное распространение в промышленности.

Высота подобных агрегатов варьируется от 50 сантиметров до 30 метров, их можно разделить на малые (до трех метров глубиной) и большие (свыше трех метров). По температурному режиму шахтные печки делятся на низкоотпускные (с температурой до 300 градусов) и высокоотпускные (с температурой от 400 до 900 – 1200 градусов).

По рабочей нагревательной атмосфере шахтные печки бывают следующих видов:

  • работающие с атмосферой окисления,
  • работающие с защитной атмосферой,
  • работающие с вакуумом.
к содержанию ↑

Как правильно выбрать?

Печь шахтного типа выбирается, исходя из нужд покупателя. Если печка требуется для нанесения покрытий на металлические изделия, то следует выбирать высокотемпературную печь с атмосферой защитных газов.

В случае, когда нужно обогащать руду и выплавлять цветные металлы, печь подбирается, исходя из температуры их плавления. Габариты подбираются по возможным объемам производства, а также по размерам, максимально предполагаемых к обработке в этом устройстве, деталей и заготовок.

к содержанию ↑

Производители

Основные производители печей шахтного типа, представленные на российском рынке – это компании из России:

  • ЗАО «Накал»,
  • НПО «Теплоконструкция»,
  • ОАО «Сибэлектротерм»,
  • ООО «Интерлаб»,
  • ООО «Индуктор КА»,

Украина:

  • ООО «Бортек»,
  • СНПП «Известа».

Китай:

  • Linyi Jinyong Kiln Co,
  • Henan Zhengzhou Mining Machinery Co,
  • Henan Hongke Heavy Machinery Co.

Чехия — LAC.

к содержанию ↑

Сколько стоит?

Цена на шахтные печи может колебаться в значительном диапазоне, в зависимости от многих параметров и их особенностей, которые были приведены в этой статье. Ниже представлено несколько моделей печей с краткими характеристиками и ценами на них:

  • Серия агрегатов для цементации металлов СШЦМ, максимальная рабочая температура – 1000 градусов Цельсия, мощность 35 – 95 кВт, диаметры камеры от 600 до 2600 миллиметров. Цены на такие печи колеблются в районе нескольких сотен тысяч рублей и обговариваются индивидуально при заказе. Производятся в Украине фирмой Бортек.
  • Печка закалочная с гидроприводом ПШЗ 15.30/12, цена ее составит 930000 рублей. Используется для нагрева легированных сталей для закалки, а также обжига изделий, максимальная рабочая температура – 1200 градусов Цельсия.
  • Шахтные печи SC с принудительной циркуляцией атмосферы, изделия чешской компании LAC. Внутренний объем изделий колеблется от 500 до 1500 литров, мощность 50 – 120 кВт, размеры внутренней камеры от 800 до 1300 миллиметров. Работает от сети 400 вольт. Стоимость таких печей составляет более 1 миллиона рублей.
  • Шахтные печи серии СШО, максимальная температура нагрева в них равна 800 – 1250  градусов Цельсия (в зависимости от модели), габариты рабочих камер составляют от 800 до 1500 миллиметров. Эти отпускные электропечи сопротивления используются для термической обработки металлов и сплавов в окислительной среде. Цена составляет 970000 рублей. Выпускаются в России научно-производственным объединением «Теплоконструкция».
к содержанию ↑

Вывод

Печи шахтного типа нашли широкое применение в современной металлообрабатывающей промышленности. В цветной металлургии они применяются для выплавки некоторых металлов из руды. В обработке стали шахтные печки используются для создания специальных покрытий на готовой продукции.

Рынок предлагает большой выбор подобных изделий. Они сложны в конструкции, дороги и объемны. Печи шахтного типа своими руками изготовить можно, но вряд ли получится добиться соблюдения всех технологических режимов, так как шахтная печка – это сложная термическая и газовая система.

Если подвести общий итог, то печи шахтного типа являются универсальными термическими устройствами, которым по силам справиться со многими производственными потребностями.

Самые горячие обсуждения
Как приготовить вкусные лепешки в тандыре — простой и быстрый рецепт
Игорь: недостаточно прогреты стенки тандыра. Со слишком горячих стенок лепёшки падают. Соль никакой ...
Миша
Как самостоятельно испечь хлеб в русской печи — проверенные рецепты
Скажите, какие размеры печи нужны, чтобы за раз испечь 70 булок хлеба? Формы под хлеб размерами 21 с...
Дамир
Печь профессора Бутакова «Инженер» — принцип работы и основные характеристики
Олег: Здравствуйте! Печь «Профессор Бутаков Инженер» с чугунной дверцей. Треснуло стекло. Все попыт...
Виктория